基于LABVIEW的电火花线切割放电点位置分布评价.pdf
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1、第 卷 第 期洛阳理工学院学报(自然科学版)年 月 ()基于 的电火花线切割放电点位置分布评价王俊棋 吴海会 周斌军(.皖西学院 机械与车辆工程学院 安徽 六安 .哈尔滨理工大学 机械动力工程学院 黑龙江 哈尔滨)摘 要:分析了电火花线切割放电点位置检测原理 介绍了分路电流法进行数据采集的过程 分析了均方差法评价放电点位置分布的均匀性 针对均方差法存在的问题 提出了一种新的评价方法 最大和最小值均值离差法 运用 软件编写两种评价方法程序 对两组数据进行评价 对比结果表明最大和最小值均值离差法能够解决均方差法对均匀性评价的问题 以标准值 作为参照标准 评价结果 值能够定量、可靠地评价均匀性 实用
2、性强 为电火花线切割放电点分布对加工稳定性和加工质量的影响提供了研究基础关键词:放电点位置 均方差法 均匀性 最大和最小值均值离差法:./.中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介:王俊棋()男安徽六安人博士讲师主要从事电火花线切割加工、检测与仿真方面的研究.:.基金项目:安徽高校自然科学研究重点项目()皖西学院高层次人才科研启动费资助项目().电火花线切割加工放电点位置分布的均匀程度能够反映加工过程的稳定性及加工质量的好坏 建立放电点分布均匀性与加工工艺指标之间的关系并进行实时监控对于稳定性和质量的提高具有一定的实用价值 需要为放电点位置分布的均匀程度制定评价标准 国内外学者
3、对电火花加工放电位置的检测方面进行了相关研究 对于放电点位置分布均匀性的评价研究的较少 本文在介绍放电点位置检测与采集过程的基础上 分析了均方差作为评价指标对放电点位置分布均匀性的评价 针对均方差法存在的问题提出了一种新的评价方法 最大和最小值均值离差法 建立了最大和最小值均值离差法的理论公式运用 软件调用两组放电点位置数据并用两种评价方法同时进行评价 结果表明最大和最小值均值离差法能够解决均方差法对均匀性评价的问题 电火花线切割放电点位置检测原理电火花线切割加工的放电位置随加工过程中的脉冲放电而产生 由于脉冲放电周期短(几十微秒甚至几微秒)、情况复杂、位置不确定等多方面原因 使得放电位置的检
4、测尤为困难 从实施的难易程度和检测精度考虑 介绍了分路电流法对电火花线切割放电点位置的检测过程 分路电流法的检测原理如图 所示 与电极丝相接的导线分成 个支路 通过检测系统检测 个支路的电流 利用放电位置和 个支路电流间的关系来确定放电位置图 分路电流法的检测原理 洛阳理工学院学报(自然科学版)第 卷两支路导线的电感均为 两支路导线的电阻均为 导线与电极丝接触处的电阻为 放电点位置 与上下接触点、之间的电阻和电感分别为 和 ()式中:()式中:为阶跃函数 ()对式()和式()作拉普拉斯变换并整理得()式中:当 时 可得()同理可得()当 时 可得()()导线的电阻和长度成正比 根据 支路的电流
5、差便可以确定放电位置与上下导电块间距离的差 进而确定放电位置 电火花线切割放电点位置的采集 是一种灵活的图形化编程语言 具备上位机人机界面 可用于运动控制、算法和仿真等 软件提供了函数信号发生器等仿真信号生成功能 能够模拟稳定、可靠、可更改的测试信号 减少实验次数 缩短系统开发周期 软件平台与数据采集卡无缝衔接通过驱动程序实现设备驱动 首先利用自带的 函数创建设备对象句柄 通过 句柄建立与其他函数间的联系 然后利用 函数初始化 部件 包括频率等参数的设置 接着通过 启动 部件开始采集数据 函数实现 状态的查询 当所有数据转换完成则通过 读取 数据 暂停采样则执行 暂停设备 采样结束则通过 关闭
6、 设备 采集的数据运用 程序框图实现数据处理 放电位置运算及滤波 波形实时显示 存储 调用等操作电火花线切割放电位置的采集包括硬件和软件部分 硬件部分包括 个电流传感器、高速数据采集卡、开关电源、电阻和导线等 根据电火花线切割放电点位置分路电流法的检测原理进行硬件线路的搭建 两分支电路的电流通过电流传感器传输到高速数据采集卡的接线端子 数据采集卡的接线端子将传输过来的电流信号输送到 软件平台 软件部分包括硬件驱动模块、模数转换模块、放电位置采集模块、显示与存储模块、放电点位置分布评价模块 放电位置采集模块包括脉冲电流上升沿判定、干扰信号的滤除和放电位置的计算 软件系统总体结构如图 所示第 期王
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